[实用新型]一种基于无线电能传输的收发线圈组

说明书

本实用新型一种基于无线电能传输的收发线圈组，包括至少两个层绕式线圈单元，所述层绕式线圈单元同轴心分布，所述层绕式线圈单元从内往外依次串联。优化线圈结构以层绕式圆形线圈为基础，使得线圈既具有层绕式线圈良好的偏移偏转特性，又具有螺旋式线圈的充电区域大、双向对称性的优点，有效的提高了收发线圈间的耦合程度，扩大了收发装置的充电区域，提高了系统的传输功率和传输效率。

技术领域

本实用新型属于磁耦合谐振式无线电能传输系统领域，具体涉及一种基于无线电能传输的收发线圈组。

背景技术

磁耦合谐振无线电能传输利用谐振原理，通过交互磁场可以使能量进行高效交换，从而能够达到无线传输能量的目的，能够化解传统供电的安全问题和使用寿命等问题。磁耦合谐振是利用电路的LC谐振，收发端由相同的电感线圈和谐振电容构成谐振电路，系统的能量经过电能——电磁能——电能的转换,通过收发线圈间的高频交互磁场，产生强耦合，完成能量的无线传输。收发线圈耦合系数直接影响系统的传输特性，因此优化线圈结构参数，提高收发线圈间的耦合系数，对提高无线电能传输系统的传输效率有着重要的理论意义和实用价值。

现有技术中，常规的收发线圈为层绕式线圈或者平面螺旋式线圈，普通层绕式线圈虽具有较好地偏移偏转特性，但充电区域和双向对称性要比平面螺旋式线圈差，而螺旋式线圈虽然可以获得较大的充电区域，但对收发线圈的偏移偏转度较敏感，低偏移偏转下传输功率就衰减较大。无论哪种结构，都不利于提高耦合程度。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型一种基于无线电能传输的收发线圈组，优化线圈结构以层绕式圆形线圈为基础，使得线圈既具有层绕式线圈良好的偏移偏转特性，又具有螺旋式线圈的充电区域大、双向对称性的优点，有效的提高了收发线圈间的耦合程度，扩大了收发装置的充电区域，提高了系统的传输功率和传输效率。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种基于无线电能传输的收发线圈组，包括至少两个层绕式线圈单元，所述层绕式线圈单元同轴心分布，所述层绕式线圈单元从内往外依次串联。

进一步的，所述层绕式线圈单元的数量至少为3个，每个层绕式线圈单元均包括套筒状的内支撑体，所述内支撑体的外圆壁上缠绕有电磁线；所有内支撑体同轴心环形分布，所述内支撑体的左右两外端均通过多个扩展引脚支撑进行固定连接。

进一步的，每个内支撑体的左右两端均设有环形凸起，所述扩展引脚支撑的内侧面铰接有多个弧形卡槽，所述弧形卡槽能对应卡接在所述环形凸起上。

进一步的，所述扩展引脚支撑设有允许电磁线经过的线槽。

进一步的，所述扩展引脚支撑为绝缘塑料材质制作而成。

本实用新型与现有技术相比所取得的有益效果如下：

1、多个层绕式线圈单元同轴心分布，所有层绕式线圈单元从内往外依次串联，在层绕式线圈的基础上通过扩展引脚支撑组合多个层绕式线圈形成复合型螺旋线圈组件，使收发线圈组既具有层绕式线圈良好的偏移偏转特性，又具有平面螺旋式线圈的耦合对称度，又扩大了充电区域，减少了收发线圈间的漏磁现象，极大地提高了传输性能；

2、每个层绕式线圈是通过环形凸起和扩展引脚支撑的弧形卡槽卡接实现固定，由于弧形卡槽铰接在扩展引脚支撑上，可以调整扩展引脚支撑的倾斜角度，从而能微调整个线圈组的结构，方便的针对收发线圈组不同结构参数进行实验研究；

3、可根据需求自由设计每个层绕式线圈的匝数和螺旋层数，具有较好地扩展性，极大的方便了实验中线圈结构参数修改和制作。

附图说明

图1为本实用新型所述收发线圈组立体结构示意图；

图2为图1侧视图；

图3为本实用新型扩展引脚支撑竖直状态示意图；